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Il Sistema Nervoso

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by Elena ... on 24 May 2011

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Transcript of Il Sistema Nervoso

Il Sistema Nervoso Il sistema nervoso svolge tre funzioni strettamente interconnesse: l'acquisizione sensoriale, l'integrazione e lo stimolo motorio. Centrale Periferico I neuroni sono cellule nervose destinate alla produzione ed allo scambio di segnali; rappresentano quindi l'unità funzionale del sistema nervoso, cioè la più piccola struttura in grado di eseguire tutte le funzioni cui è preposto. Il nostro cervello contiene circa 100 miliardi di neuroni, variabili per forma e posizione ma accomunati da alcune caratteristiche. La principale peculiarità riguarda i lunghi prolungamenti che si dipartono dal corpo cellulare, chiamati dendriti se ricevono informazioni ed assoni se le trasmettono. La maggior parte dei neuroni è caratterizzato da tre regioni: il corpo cellulare (detto anche pirenoforo, perikarion o soma), i dendriti e l'assone (o neurite). Seppur con le dovute eccezioni, il corpo cellulare (soma) assomiglia ad ogni altra cellula "standard" dell'organismo. Spesso di forma sferica (gangli sensitivi), piramidale (corteccia cerebrale) o stellata (motoneuroni), il corpo cellulare contiene il nucleo e tutti gli organelli necessari per la sintesi degli enzimi e delle altre molecole essenziali per la vita della cellula. La posizione del soma varia da neurone a neurone, spesso è centrale e solitamente ha dimensioni contenute. I dendriti (da dendrom, albero) sono ramificazioni sottili di forma tubolare, la cui principale funzione è ricevere segnali in entrata (afferenti). Sono quindi deputati alla conduzione degli stimoli dalla periferia verso il centro o soma (direzione centripeta). Queste strutture amplificano la superficie del neurone, consentendogli di comunicare con molte altre cellule nervose, a volte diverse migliaia. L'assone è una sorta di prolungamento, un appendice di forma tubulare che può superare il metro di lunghezza (come accade nei neuroni che controllano la muscolatura volontaria) o fermarsi a pochi µm. Deputato alla trasmissione dei segnali dal centro verso la periferia (direzione centrifuga), l'assone è generalmente singolo, ma può presentare delle ramificazioni collaterali (che si dipartono in lontananza dal soma). Quest'ultima caratteristica, abbastanza comune, permette all'assone di distribuire l'informazione in diverse destinazioni nel medesimo istante. Quindi, normalmente, vi è un solo assone per cellula nervosa con numerose diramazioni che gli consentono di influenzare i neuroni adiacenti. L'assone è spesso avvolto da una guaina lipidica (la guaina mielinica o mielina), che contribuisce ad isolare ed a proteggere le fibre nervose, oltre che ad aumentare la velocità di trasmissione dell'impulso (da 1 m/s a 100 m/s, cioè quasi 400 km/h). Abbiamo parlato di neuroni ma in che modo essi riescono a comunicare fra loro? Sinapsi Le sinapsi sono siti di contatto funzionale tra due neuroni, cioè tra due cellule nervose. Detti anche giunzioni sinaptiche, questi punti di raccordo permettono la trasmissione di informazioni sottoforma di segnali elettrici. La sinapsicazione con gli elementi neuronali hanno la seguente relazione : si possono distinguere sinapsi asso-dendritiche, in cui l'assone di un neurone contatta l'albero dendritico di un altro neurone, sinapsi asso-assoniche, in cui due assoni sono a contatto e sinapsi asso-somatiche, che si stabiliscono tra l'assone di un neurone ed il corpo cellulare (soma) di un secondo neurone. Ed esiste anche un caso particolare in cui l'assone di un neurone forma una sinapsi con il dendrite o il soma dello stesso neurone (autapsi) Dal punto di vista funzionale, esistono due tipi di sinapsi: le sinapsi elettriche e le sinapsi chimiche. Nei vertebrati prevalgono le sinapsi di tipo chimico. Elettriche Chimiche Il segnale passa direttamente dal citoplasma di una cellula a quello di un'altra cellula per mezzo di giunzioni comunicanti (specializzazione di una faccia di membrana che rende possibile e controlla i processi di adesione tra due cellule). In genere le sinapsi elettriche, al contrario di quelle chimiche, consentono la conduzione in entrambe le direzioni. Esistono anche sinapsi elettriche che conducono preferenzialmente in una direzione piuttosto che nell’altra: questa proprietà prende il nome di rettificazione. La trasmissione sinaptica del sistema nervoso umano maturo è di tipo chimico. Le membrane pre e post-sinaptiche di una sinapsi chimica sono separate da uno spazio chiamato fessura sinaptica o spazio intersinaptico, dieci volte più grande rispetto a quello presente tra le giunzioni comunicanti. La fessura è riempita con proteine fibrose che fanno aderire le due membrane l´una all´altra. La terminazione contiene una dozzina di dodici sferette chiamate vescicole sinaptiche, che contengono il neurotrasmettitore, ossia la sostanza utilizzata per comunicare con il neurone successivo. Le sinapsi chimiche sono caratterizzate da un ritardo della risposta(da 0.3 ms a qualche ms).
Sono unidirezionali e permettono l’amplificazione del segnale. L'acquisizione sensoriale è la conduzione di impulsi dai recettori sensoriali, per esempio le cellule dell'occhio che catturano la luce, ai centri di integrazione. L'integrazione è l'interpretazione degli impulsi sensoriali e la formulazione di risposte. Lo stimolo motorio è la conduzione degli impulsi da un centro di integrazione alle cellule effettrici, come le cellule dei muscoli o delle ghiandole, che attuano le risposte. E' detto anche "nevrasse" ed è costituito dall'encefalo e, nei vertebrati, dal midollo spinale. Il nevrasse è completamente protetto da cavità ossee in continuità tra loro; dalla parete interna di queste cavità è ovunque separato da un insieme di rivestimenti fibrosi chiamati meningi e dette, dall'esterno verso l'interno, dura madre, aracnoide e pia madre. Per comprendere meglio la divisione del sistema nervoso in centrale e periferico, vediamo una breve definizione del neurone e dei suoi componenti. Caratteristica del sistema nervoso centrale è la strutturazione del tessuto nervoso in sostanza grigia e sostanza bianca. Nella sostanza grigia sono situati i corpi dei neuroni, dai quali originano le fibre nervose, le loro ramificazioni dendritiche e le terminazioni assoniche. Nella sostanza bianca decorrono le fibre nervose, costituite da fasci di assoni. E' formato dalle vie di comunicazione (i nervi) che portano i messaggi verso l'interno e verso l'esterno del sistema nervoso centrale. Un nervo è un fascio di fibre nervose strettamente avvolte da tessuto connettivo. Il sistema nervoso periferico possiede anche i gangli, che sono raggruppamenti dei corpi cellulari dei neuroni.Essi sono addetti alla ricezione delle informazioni. Il sistema nervoso periferico si può suddividere in due sottocategorie: il sistema sensoriale e il sistema motorio. Il sistema sensoriale è composto da due tipi di neuroni, dei quali uno riceve le informazioni provenienti dall'ambiente esterno (quindi dagli organi di senso come le orecchie o gli occhi) e l'altro è atto a trasportare fino al cervello le informazioni provenienti dal corpo della persona (es. concentrazione di anidride carbonica nel sangue). Il sistema motorio si può suddividere a sua volta in somatico e autonomo. Il sistema somatico trasmette i segnali ai muscoli scheletrici, in particolare quando c'è da attuare una risposta veloce ad uno stimolo di pericolo, come una scossa o una scottatura: sono i riflessi. Comunque gran parte degli stimoli del sistema somatico sono volontari. Il sistema autonomo vanta una gamma di reazioni non volontarie, che muovono in due direzioni in funzione del fatto che siano generate dal sistema simpatico o dal sistema parasimpatico. Simpatico Parasimpatico Il suo centro direttivo è situato in due file di neuroni, organizzati in gangli, situati lungo la colonna vertebrale. Dai gangli si diramano fibre che innervano le ghiandole e i muscoli degli organi interni. Il nervo vago (nel cranio) ne costituisce l'asse portante. Il sistema nervoso simpatico agisce sugli organi interni in modo da preparare l'organismo ad affrontare un'attività logorante o dispendiosa da un punto di vista energetico: il cuore batte più velocemente, il sangue defluisce dal sistema digerente per poter meglio irrorare i muscoli, le pupille si dilatano per ricevere una maggior quantità di luce e le vie aree nei polmoni si espandono in previsione di un maggior afflusso di ossigeno. Il sistema nervoso parasimpatico è associato ad attività caratteristiche dei momenti di ozio. Sotto il suo controllo la muscolatura liscia del sistema digerente entra in piena attività, il battito cardiaco rallenta e le vie respiratorie si restringono. Malattie Gli effetti del morbo di Alzheimer sono dovuti alla distruzione dei neuroni, causata a sua volta dalla betamiloide: questa proteina, depositandosi tra i neuroni, agisce da collante inglobando placche e grovigli "neurofibrillari". Ne consegue una diminuzione della concentrazione di acetilcolina, un neurotrasmettitore fondamentale per mantenere attiva la comunicazione tra i neuroni. Morbo di Alzheimer Epilessia L'epilessia è una condizione cronica neurologica caratterizzata da ricorrenti e improvvise crisi epilettiche. La crisi epilettica è la scarica improvvisa, eccessiva e rapida di una popolazione più o meno estesa di neuroni che fanno parte della sostanza grigia dell'encefalo. Narcolessia La causa della narcolessia sembra essere un difetto biochimico del sistema nervoso centrale ed in particolare dei centri per la regolazione del ritmo sonno-veglia. E’ anche possibile che la narcolessia compaia dopo una lesione cerebrale e nel corso di altre patologie del sistema nervoso centrale. Morbo di Parkinson In un cervello sano, alcuni neuroni producono la dopamina, un neurotrasmettitore che trasmette i segnali all’interno del cervello per produrre i movimenti sciolti dei muscoli.
Nei pazienti affetti d Parkinson, l’80%, o anche più, dei neuroni addetti alla produzione di dopamina è danneggiato, morto o degenerato. In questo modo, i movimenti del corpo non sono più controllabili. Morbo di Batten Il morbo di Batten è una malattia mortale, ereditaria, caratterizzata da un disturbo del sistema nervoso che ha inizio durante l’infanzia. Il bambino, alla nascita, si presenta sano; solo dopo la comparsa dei primi sintomi e un’accurata diagnosi, è possibile stabilire la presenza della malattia. Il morbo di Batten prevede un’inesorabile regressione del sistema nervoso, comportando prima la difficoltà nei movimenti, poi la perdita graduale della vista, fino alla paralisi e quindi alla morte. Il cervello: l'organo principale del sistema nervoso centrale Il cervello umano pesa circa 1,5 Kg ed ha un volume compreso tra i 1100 e i 1300 cm3, tenendo presente la possibilità di significative variazioni tra individuo e individuo, anche legate a sesso età e altri fattori.
Negli esseri umani la corteccia cerebrale cresce enormemente di dimensione, diventando la struttura predominante del cervello.
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